Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 76 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
76
Dung lượng
1,44 MB
Nội dung
LỜI CẢM ƠN Đây dịp cho xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Ngơ Trí Viềng, người hướng dẫn khoa học, giúp đỡ động viên suốt thời gian làm luận văn Thầy gương sáng tinh thần trách nhiệm, lòng tận tụy, tình yêu nghề ý thức nghiên cứu khoa học nghiêm túc Thầy để lại kích phục tri thức khoa học, lối sống yêu thương, độc lập thẳng thắn Cho phép trân trọng gửi lời cám ơn đến thầy cô giáo Bộ mơn Thủy cơng, Khoa Cơng trình, Phòng Đào tạo Đại học Sau Đại học, Trường Đại học Thủy Lợi, Lãnh đạo Ban Quản lý Đầu tư Xây dựng Thủy lợi bạn bè đồng nghiệp gia đình giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập hồn thành luận văn Hà Nội, ngày 18 tháng 11 năm 2013 Tác giả Phan Đình Hậu LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực Tôi không chép luận văn đề tài nghiên cứu trước Các thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 18 tháng 11 năm 2013 Tác giả Phan Đình Hậu MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẬPTRÀN THỰC DỤNG 1.1 Các loại đậptràn 1.1.1 Đậptràn thành mỏng 1.1.2 Đậptràn đỉnh rộng 1.1.3 Đậptrànmặtcắt thực dụng 1.2 Đậptrànmặtcắt thực dụng không chân không kiểu Creager – Ophixerov 1.3 Đậptrànmặtcắt thực dụng có chân khơng kiểu Rodanop [3][4] 1.4 Đậptrànmặtcắt thực dụng không chân không dạng WES 11 1.5 Các loại đậptràn khác [13] 12 1.5.1 Đập vòm trànnước 12 1.5.2 Đập chống 13 1.5.3 Đập cao su 13 1.5.4 Đậptràn phím đàn 14 1.6 Đậptràn xây dựng giới Việt Nam 14 1.7 Kết luận Chương 16 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY LỰC ĐẬPTRÀN 18 2.1 Khả tháo đậptràn thực dụng 18 2.2 Khả tháo đậptràn dạng WES 27 2.2.1 Theo tài liệu nghiên cứuđậptràn dạng WES nhà khoa học Mỹ 27 2.2.2 Theo tài liệu nghiên cứuđậptràn dạng WES Trung Quốc 29 2.3 Trạng thái dòng chảy 33 2.3.1 Tính tốn thủy lực xác định đường mặtnước [4] 33 2.3.2 Phân bố áp suất mặttràn 36 2.4 Phương pháp xác định mặtcắttràn 37 2.4.1 Phương pháp xác định mặtcắttràn dạng Creager - Ophixerov 37 2.4.2 Phương pháp xác định mặtcắttràn có chân khơng, đỉnh dạng elip 40 2.4.3 Phương pháp xác định mặtcắtđậptràn dạng WES 41 2.4.3.1 Đoạn thân tràn phía hạ lưu 41 2.4.3.2 Đoạn đầu tràn 43 2.5 So sánh đậptrànmặtcắt dạng WES mặtcắt Ophixerov 44 2.5.1 Diện tích mặtcắt ngang 44 2.5.2 Khả tháo 45 2.6 Kết luận Chương 46 CHƯƠNG ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 47 VÀO CƠNG TRÌNH HỒCHỨANƯỚCBẢN MÒNG 47 3.1 Các thơng số hồBản Mòng 47 3.1.1 Địa điểm xây dựng 47 3.1.2 Nhiệm vụ cơng trình 47 3.1.3 Quy mô cơng trình 48 3.2 Tràn xả lũ 50 3.2.1 Nhiệm vụ 50 3.2.2 Các phương án tràn xả lũ 50 3.2.3 Tính tốn tọa độ mặttràn 50 3.2.4 Vẽ đường cong mặttràn 54 3.3 Tính tốn khả tháo 56 3.3.1 Trường hợpđậptrànmặtcắt Ophixerov 56 3.3.2 Trường hợpđậptrànmặtcắt elip 57 3.3.3 Trường hợpđậptrànmặtcắt WES 57 3.4 So sánh ba phương án 59 3.4.1 Về mặtcắtđập 59 3.4.2 Về khả tháo 62 3.5 Kết luận chương 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1-1 Đậptràn thành mỏng Hình 1-2 Sơ đồ tính tốn đậptràn đỉnh rộng chảy khơng ngập Hình 1-3 Mặtcắtđậptràn có chân khơng Hình 1-4 Mặtcắtđậptràn không chân không Hình 1-5: Đường cong đầu trànmặtcắt WES phía thượng lưu có bán kính 12 Hình 2-1: Mặtcắtđập có cửa van 19 Hình 2-2: Các dạng mép vào trụ biên 24 Hình 2-3: Các dạng trụ pin 24 Hình 2-4 Các đường cong để xác định σn đậptrànmặtcắt thực dụng 25 Hình 2-5: Đồ thị tra trị số C 28 Hình 2-6: Hệ số hình dạng trụ bên 30 Hình 2-7: Hình dạng trụ pin 30 Hình 2-8 Sơ đồ tính đường mặtnướcđậptràn 33 Hình 2-9 Phương trình Bernouilli với mặtcắt 1-1 2-2 37 Hình 2-10 Các dạng mặtcắtđậptràn khơng chân khơng 38 Hình 2-11 Cách vẽ mặtcắtđậptràn có chân khơng 41 Hình 2-12: Sơ đồ mặtcắt WES có độ dốc mặt thượng lưu đập khác 42 43 Hình 2-13a: Đầu tràn phía thượng lưu dùng bán kính cong R1 R2 với mái xiên 43 Hình 2-13b: Mặt thượng lưu thẳng đứng đoạn cong đầu tràn phía thượng lưu dùng bán kính cong R1, R2 R3 43 Hình 2-14: Đầu tràn có đoạn nhơ cong phía thượng lưu dùng đường cong elíp 44 Hình 2-15: Đỉnh tràn thực dụng có tường ngực 44 Hình 2-16: Biểu đồ quan hệ Htk ∼ F đậptràn WES Ophixerov 45 Hình 2-17: Biểu đồ quan hệ Htk ∼ Q đậptràn WES Ophixerov 45 Hình 3-1: Sơ họa cụm cơng trình đầu mối hồchứanướcNướcBản Mòng 47 Hình 3-2: Đường cong mặttràn Ophixerov 54 Hình 3-3: Đường cong mặttràn Elip 55 Hình 3-4: Đường cong mặttràn dạng WES 56 Hình 3-5: Đường cong mặttrànhồchứanướcBản Mòng thiết kế theo mặtcắt WES mặtcắt Ophixerov 62 Hình 3-6: Hệ số lưu lượng cột nướcđậptrànBản Mòng 63 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1: Tọa độ đường cong mặtđập khơng có chân khơng theo phương pháp Creager – Ophixerov [3] Bảng 1-2: Trị số bán kính nối tiếp R chân đập [3] Bảng 1-3: Tọa độ đường cong mặttràn có chân khơng đỉnh elip ( rϕ = )[4] 10 Bảng 2-1: Hệ số co hẹp đứng α nước chảy cửa [13] 18 Bảng 2-2: Bảng tra trị số σhd phụ thuộc vào góc αB αH tỷ số a/CB [3][4] 20 Bảng 2-3 Hệ số hiệu chỉnh cột nước σH đậptràn không chân không [3][4] 22 Bảng 2-4: Hệ số lưu lượng m đập chân không, đỉnh elip (theo Rodanop) 23 Z Bảng 2-5 Trị số xác định trạng thái phân giới chảy ngập đậptràn P k thành mỏng đậptràn có mặtcắt thực dụng 26 Bảng 2-6 Hệ số ngập σn đậptràn có mặtcắt thực dụng khơng chân khơng 26 Bảng 2-7: Bảng hệ số hiệu chỉnh C 30 Bảng 2-8: Bảng hệ số lưu lượng m 31 Bảng 2-9: Bảng hệ số hình dạng trụ pin ξo 31 Bảng 2-10 Toạ độ điểm đường biên mặttràn không chân không Creager – Ophixerov 39 Bảng 2-11: Tham số đường cong mặttràn [15] 42 Bảng 3-1: Quy mơ cơng trình 48 Bảng 3-2: Tọa độ đường cong mặttràn WES Ophixerov 51 Bảng 3-3: Tọa độ đường cong mặttràn WES Elip 53 Bảng 3-4: Tọa độ đường cong mặttràn WES so sánh với Ophixerov 60 thiết kế theo mặtcắt WES mặtcắt Ophixerov 62 Bảng 3-5: Kết tính tốn khả tháo đậptrànBản Mòng 62 Bảng 3-6: Hệ số lưu lượng cột nướcđậptrànBản Mòng 62 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT WES Waterways Expriment Station; Q Lưu lượng xả qua đậptràn (khả tháo nước), thứ nguyên m3/s; m Hệ số lưu lượng đập tràn; mtc Hệ số lưu lượng xác định theo đập tiêu chuẩn; σH Hệ số sửa chữa cột nước; σhd Hệ số sửa chữa thay đổi hình dạng; ε Hệ số co hẹp bên; ξm.b Hệ số hình dạng mố biên; ξm.t Hệ số hình dạng mố trụ; Ho Cột nước đỉnh đậptràn có kể đến lưu tốc tới gần (m); H Cột nước đỉnh đậptràn không kể cột nước lưu tốc (m); b Chiều rộng khoang tràn (m); n Số khoang tràn; σn Hệ số ngập; P1 Chiều cao đập so với đáy thượng lưu (m); P Chiều cao đập so với đáy lòng dẫn hạ lưu (m); C Hệ số hiệu chỉnh xét đến ảnh hưởng độ dốc mặt thượng lưu; PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đậptràn hạng mục quan trọng mang tính chất then chốt cơng trình đầu mối thủy lợi, thủy điện; có nhiệm vụ xả lũ, điều tiết dòng chảy đảm bảo an tồn cho tồn cơng trình hạ du Đậptràn chiếm tỷ trọng vốn đáng kể chi phí xây dựng hệ thống cơng trình đầu mối Vì nghiên cứu chọn mặtcắthợplýđậptràn để tăng khả tháo, có chế độ thủy lực lợi nhằm giảm chi phí xây dựng có ý nghĩa lớn kinh tế có tính khoa học … nhiều nhà khoa học nghiên cứu Ở Việt Nam, hầu hết đậptràn xả lũ thuộc hệ thống đầu mối cơng trình thủy lợi, thủy điện xây dựng có dạng mặtcắt thực dụng Creager dạng Creager – Ophixerov Các đậptràn loại thiết kế theo quy phạm biên soạn từ tài liệu Liên Xơ Trung Quốc, điển hình như: đậptràn thủy điện Hòa Bình, Thác Bà, sơng Hinh, Yaly, Tân Giang, Định Bình Việc ứng dụng mặtcắtđậptràn dạng WES hay Ophixerov có ý nghĩa quan trọng nghiệp phát triển thủy lợi, thủy điện Việt Nam, góp phần khơng nhỏ vào thành tựu phát triển kinh tế, xã hội đất nước năm qua Vài chục năm trở lại đây, từ đậptràn có mặtcắt dạng WES (Waterways Expriment Station) Mỹ nghiên cứu ứng dụng, có ưu điểm nên nhiều nước áp dụng Trung Quốc quốc gia có nguồn tài nguyên nước phong phú chuyển hướng áp dụng mặtcắttràn dạng WES từ năm 1975 HồchứanướcBản Mòng tỉnh Sơn La đầu tư xây dựng với nhiệm vụ chống lũ quét, cắt giảm lũ cho thành phố Sơn La, tạo nguồn cấp nước cho công nghiệp sinh hoạt, kết hợp du lịch, cải thiện môi trường sinh thái HồchứanướcBản Mòng có cơng trình đầu mối đập bê tơng trọng lực, đậptràn cao 40m chiếm vị trí quan trọng lòng sơng Nghiên cứu hình dạng hợplýmặtcắtđậptràn có ý nghĩa quan trọng kinh tế kỹ thuật, định đời dự án Mục đích phạm vi nghiên cứu + Nghiên cứu khả tháo đậptràn dạng Ophixerov, đậptràn dạng WES; + Nghiên cứu trạng thái dòng chảy qua đậptràn dạng WES Ophixerov; + Nghiên cứumặtcắtđậptràn dạng Ophixerov, đậptràn dạng WES; + Ứng dụng kết nghiên cứu chọn mặtcắthợplý cho đậptrànBản Mòng; Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu + Áp dụng phương pháp lý thuyết phương pháp tính đại + Sử dụng phương pháp tổng hợp, thống kê tài liệu lý thuyết, thực nghiệm, thực tế để sâu nghiên cứumặtcắttràn dạng WES mặtcắttràn dạng Ophixerov + Áp dụng phương pháp so sánh mặt kỹ thuật kinh tế lựa chọn mặtcắthợplý cho đậptrànhồchứanướcBản Mòng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài + Nghiên cứu dạng mặtcắtđậptràn nhằm so sánh tính ưu việt dạng đập tràn; + Ứng dụng vào cơng trình thực tế để làm sáng tỏ tính thực tiễn loại đập Nội dung đề tài Đề tài “NghiêncứumặtcắthợplýđậptrànhồchứanướcBảnMòng’’ đưa số kết nghiên cứu để thơng qua việc mơ hình dạng mặt cắt, khả tháo đậptrànmặtcắt dạng WES Ophixerov 54 6,938 3,342 3,460 8,026 4,314 4,530 9,012 5,300 5,612 10 10,186 6,619 7,040 11 11,245 7,961 8,453 12 12,238 9,295 9,886 13 16,871 16,284 17,904 14 21,431 23,120 27,873 15 32,263 39,368 59,408 16 38,418 48,604 82,061 3.2.4 Vẽ đường cong mặttràn 3.2.4.1 Vẽ đường cong mặttràn Ophixerov Sau biết góc αB = 45o, tọa độ đường cong mặttràn phía hạ lưu, góc βH, bán kính cong R = 16,5m (tra Bảng 2-9), vẽ mặtcắt ngang Hình 3-2 Hình 3-2: Đường cong mặttràn Ophixerov 3.2.4.2 Vẽ đường cong mặttràn elip 55 Với số liệu tính tốn rφ = e H = ; o =1,2 ; Ho = 8,70 f rφ 8,7 = 7,25 ; nhân rφ với Bảng 1-3, vẽ đường cong mặttràn 1,2 O X e/f =2; rΦ = 7,25 m= 0,65 R = 16,5 Y Hình 3-3: Đường cong mặttràn Elip 3.2.4.3 Vẽ đường cong mặttràn WES Sau biết đoạn cong đầu tràn phía thượng lưu, tọa độ đường cong mặttràn phía hạ lưu, đoạn thẳng tiếp tuyến với đường cong mặttràn có hệ số mái m, bán kính cong R, vẽ mặtcắt ngang Hình 3-4 O X 1,85 x 0,85 = 13,92Hd y m= 0,65 R = 16,5 Y 56 Hình 3-4: Đường cong mặttràn dạng WES 3.3 Tính tốn khả tháo 3.3.1 Trường hợpđậptrànmặtcắt Ophixerov Lưu lượng tháo qua ngưỡng trànmặtcắt thực dụng tính theo cơng thức: Q = σnεm Σb 2gH o2 Trong đó: B = Σb độ rộng thực ngưỡng tràn, B = 3x5 = 15m; H o cột nước tác dụng phía đỉnh ngưỡng; g gia tốc trọng trường; g = 9,81m/s ; m hệ số lưu lượng, xác định theo cơng thức (2-4): a Tính khả tháo cho trường hợp lũ thiết kế P = 1% H o = 8,70m; m tc = 0,504; σ H = 1,00 (vì H = 1,00 ); H tk α b = 45 o ; α H = 53 o ; α = 27,7 = 0,923 CB 30 σ hd = 0,9806; m = m tc σ H σ hd = 0,504x1,00x0,9806 = 0,494; ε hệ số co hẹp bên, xác định theo công thức (2-5): ε = - 0,2x 0,7 + (3 − 1)x0,45 x1,0 = 0,893; σ n hệ số ngập, trường hợp chảy khơng ngập σ n = 1; Thay thơng số vào cơng thức tính lưu lượng tràn: Q = 1x0,893x0,494x15x 2x9,81 x 8,7 = 753 m3/s b Tính khả tháo cho trường hợp lũ kiểm tra P = 0,2% 57 Ho = 9,05m; m = 0,4955; ε = 0,893; σn = 1; Q = 1x0,893x0,4955x15x 2x9,81 x 9,05 = 801 m3/s 3.3.2 Trường hợpđậptrànmặtcắt elip Lưu lượng tháo qua ngưỡng trànmặtcắt thực dụng tính theo cơng thức: Q = σnεm Σb 2gH o Trong đó: B = Σb độ rộng thực ngưỡng tràn, B = 3x5 = 15m; H o cột nước tác dụng phía đỉnh ngưỡng; g gia tốc trọng trường; g = 9,81m/s ; m hệ số lưu lượng, xác định theo Bảng 2-4 a Tính khả tháo cho trường hợp lũ thiết kế P = 1% Mục chọn e = ; H o =1,2 tra Bảng 2-4 m = 0,500 f rφ ε hệ số co hẹp bên, xác định theo công thức (2-5): ε = - 0,2x 0,7 + (3 − 1)x0,45 x1,0 = 0,893; σn hệ số ngập, trường hợp chảy không ngập σn = 1; Thay thơng số vào cơng thức tính lưu lượng tràn: Q = 1x0,893x0,500x15x 2x9,81 x 8,7 = 767 m3/s b Tính khả tháo cho trường hợp lũ kiểm tra P = 0,2% Mục chọn e = ; Ho = 9,05m; rφ = 7,25 => H o =1,248 tra Bảng 2f rφ m = 0,503; Q = 1x0,893x0,503x15x 2x9,81 x 9,05 = 813 m3/s 3.3.3 Trường hợpđậptrànmặtcắt WES 58 Lưu lượng tháo qua ngưỡng trànmặtcắt thực dụng tính theo công thức: Q = CσεmΣb 2gH o Trong đó: B = Σb chiều rộng thực ngưỡng tràn, B = 3x5 = 15m; H o cột nước tác dụng phía đỉnh ngưỡng, H o = 8,7m; g gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s ; m hệ số lưu lượng; C hệ số điều chỉnh xét đến ảnh hưởng độ dốc mặtđập thượng lưu, độ dốc mặtđập thượng lưu thẳng đứng C = 1; ε hệ số co hẹp bên, xác định theo công thức (2-13): ε = - 0,2x 0,7 + (3 − 1)x0,45 x1,0= 0,893; σ hệ số ngập, trường hợp chảy khơng ngập σ = 1; a Tính khả tháo cho trường hợp lũ thiết kế P = 1% + Xác định hệ số lưu lượng m Căn vào số liệu thiết kế cấu tạo ngưỡng tràn: P = ∇ngưỡng - ∇Sân trước = 660 – 630 = 30m; H max = ∇MNDGC (1%) - ∇ngưỡng = 668,7 – 660,0 = 8,70m; => P > 3H Hệ số lưu lượng xác định [1] m = f(Hw/Hd; P/Hd) Trong đó: H w cột nước trước đập tràn; H w = 668,7 - 660,0 = 8,7m; H d cột nước thiết kế định hình; H d = (75% ÷ 95%)H max ; Lấy H d = 85%H max = 0,85x8,70 = 7,395m; 59 P chiều cao ngưỡng thượng lưu, P = 30m; H Hd 8,70 7,395 P Hd w =>= = 1,1765 ;= 30 = 4,0568 ; 7,395 => m = 0,5093; + Thay thơng số có vào cơng thức tính lưu lượng tràn: Q = 1x1x0,893x0,5093x15x 2x9,81 x 8,7 = 776 m3/s b Tính khả tháo cho trường hợp lũ kiểm tra P = 0,2% + Xác định hệ số lưu lượng m Căn vào số liệu thiết kế cấu tạo ngưỡng tràn: P = ∇ngưỡng - ∇Sân trước = 660 – 630 = 30m; Hmax = ∇MNDGC (0,2%) -∇ngưỡng = 669,05–660,0 = 9,05m; => P > 3H Hệ số lưu lượng xác định [1] m = f(Hw/Hd; P/Hd) Trong đó: Hw cột nước trước đập tràn; Hw = 669,05 - 660,0 = 9,05m; H d cột nước thiết kế định hình; H d = (75% ÷ 95%)H max ; Lấy H d = 80%H max = 0,8x9,05 = 7,24m; P chiều cao ngưỡng thượng lưu, P = 30m; H Hd 9,05 7,24 P Hd 30 7,24 w => = = 1,25 ; = = 4,144 ; => m = 0,5115; + Thay thông số có vào cơng thức tính lưu lượng tràn: Q = 1x1x0,893x0,5115x15x 2x9,81 x 9,05 = 827 m3/s 3.4 So sánh ba phương án 3.4.1 Về mặtcắtđập 60 Về mặt trực quan, để dễ so sánh trước tiên ta dịch đường cong mặtđập dạng WES sang bên phải đoạn hoành độ “x’’ mà giá trị hồnh độ x tung độ y tương ứng đường cong mặtđậptràn dang Ophixerov (có nghĩa lúc đỉnh mặtđập WES Ophixerov trùng tọa độ (0;0) Từ Bảng 3-2 biến đổi thành bảng sau: Bảng 3-4: Tọa độ đường cong mặttràn WES so sánh với Ophixerov STT Xtk (m) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0,870 1,740 2,610 3,480 4,350 5,220 6,090 6,960 7,830 8,700 9,570 10,440 11,310 12,180 13,050 13,920 14,790 15,660 16,530 17,400 18,270 19,140 20,010 20,880 Ytk (m) Ophixerov 1,096 0,313 0,061 0,052 0,235 0,522 0,870 1,270 1,723 2,227 2,793 3,428 4,133 4,907 5,751 6,647 7,595 8,587 9,640 10,745 11,910 13,120 14,381 16,478 WES 0,074 0,268 0,567 0,965 1,459 2,044 2,718 3,480 4,327 5,259 6,272 7,368 8,544 9,799 11,133 12,545 14,034 15,600 17,241 18,957 20,748 61 STT 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Xtk (m) 21,750 22,620 23,490 24,360 25,230 26,100 26,970 27,840 28,710 29,580 30,450 31,320 32,190 33,060 33,930 Ytk (m) Ophixerov 17,052 18,461 19,914 21,419 22,968 24,569 26,213 27,901 29,624 31,398 33,217 35,070 36,966 38,898 40,794 WES 22,612 24,550 26,562 28,645 30,801 33,028 35,327 37,696 40,136 42,646 45,226 47,876 50,594 53,381 56,237 Từ Bảng 3-4 trực quan Hình 3-5 nhận thấy: Mỗi giá trị hoành độ x tính tung độ y tương ứng cho trường hợpmặtcắt dạng WES mặtcắt dạng Ophixerov; giá trị tung độ mặtcắt WES lớn giá trị tung độ mặtcắt Ophixerov, điều có nghĩa đường cong mặttràn thực dụng thiết kế mặtcắt theo dạng WES “gầy’’ so với mặtcắt Ophixerov Do diện tích mặtcắt ngang tràn thiết kế theo WES nhỏ diện tích mặtcắt ngang tràn thiết kế theo Ophixerov Từ Bảng 3-3 thấy hoành độ ‘’nhỏ’’ (điểm tọa độ đến điểm tọa độ 5) tung độ y Elip lớn WES; nhiên hồnh độ lớn tung độ y WES lớn nhiều so với Elip Vậy đập cao mặtcắt dạng WES nhỏ mặtcắt dạng Elip 62 MỈt cắt WES Mặtcắt Ophicerop Hỡnh 3-5: ng cong mt trànhồchứanướcBản Mòng thiết kế theo mặtcắt WES mặtcắt Ophixerov 3.4.2 Về khả tháo Từ kết tính tốn khả tháo qua đậptrànhồchứanướcBản Mòng với ba phương án mặtcắt dạng: WES; Elip Ophixerov tính cho hai trường hợp mực nước lũ thiết kế (P =1%) mực nước lũ kiểm tra (P = 0,2%) Bảng 3-5: Kết tính tốn khả tháo đậptrànBản Mòng Q (m3/s) H TT Trường hợp (m) WES Elip Ophixerov (Q1) (Q2) (Q3) Nhận xét Lũ thiết kế P = 1% 8,70 776 767 753 Q1 > Q2>Q3 Lũ kiểm tra P = 0,2% 9,05 827 813 801 Q1 > Q2>Q3 Từ kết tính toán trên, để thấy rõ khả tháo loại so sánh với cách dễ dàng; đưa bảng tổng hợp quan hệ hệ số lưu lượng m cột nước H sau: Bảng 3-6: Hệ số lưu lượng cột nướcđậptrànBản Mòng 63 H TT Trường hợp (m) m WES Elip Ophixerov (m1) (m2) (m3) Nhận xét Lũ thiết kế P = 1% 8,70 0,45497 0,44667 0,44150 m1 > m2>m3 Lũ kiểm tra P = 0,2% 9,05 0,45694 0,44935 0,44266 m1 > m2>m3 m m1 m2 m3 8,7 9,05 H Hình 3-6: Hệ số lưu lượng cột nướcđậptrànBản Mòng Trên hình 3-6 m1, m2, m3 đường biểu diễn quan hệ hệ số lưu lượng cột nước tương ứng với loại đậptrànmặtcắt dạng WES, Elip Ophixerov Căn vào Bảng 3-6 hình 3-6 rút nhận xét: Để đáp ứng nhiều tiêu chí thiết kế tràn xả lũ mặtcắt dạng WES vừa đáp ứng yêu cầu mặt kỹ thuật lại vừa có ưu điểm kinh tế so với mặtcắt dạng Ophixerov mặtcắt dạng Elip Một dự án đời phải đáp ứng nhiều tiêu chí, có hai tiêu chí quan trọng kỹ thật kinh tế, chọn mặtcắttràn dạng WES để thiết kế đậptràn xả lũ hồchứanướcBản Mòng hồn tồn hợplý 3.5 Kết luận chương 64 Chọn mặtcắt dạng WES để thiết kế đậptrànhồchứanướcBản Mòng phù hợp kỹ thuật kinh tế: + Về kỹ thuật thể kết khả tháo đậptrànmặtcắt dạng WES lớn sơ với mặtcắt dạng Elip dạng Ophixerov Đây sở để giảm chiều cao đập chọn phương án mặtcắt dạng WES, cần tháo lưu lượng rõ ràng cột nước H ứng với mặtcắttràn dạng WES thấp do, yếu tố để giảm chi phí đầu tư xây dựng + Về kinh tế thể mặtcắt ngang tràn: WES nhỏ Ophixerov; đập cao chênh lệch mặtcắt WES so với Ophixerov Elip đáng kể KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt Việt Nam nước nghèo, 70% dân số nông thôn; nghành nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn kinh tế quốc dân Đối với lĩnh vực thủy lợi cố gắng nỗ lực nhiều để xây dựng cơng trình tầm cỡ khu vực giới; nhiên dừng lại chưa đủ Thành tựu khoa học khơng ngừng phát triển nhiệm vụ người làm khoa học nói chung ngành thủy lợi nói riêng để góp phần đưa thành tựu khoa học áp dụng vào thực tiễn sống, góp phần xây dựng nên cơng trình chứa đựng nhiều hàm lượng khoa học tiên tiến để ngày nhiều cơng trình thủy lợi mọc lên 65 đất nước Đặc biệt giai đoạn nay, biến đổi khí hậu khó lường, phức tạp; quản lý chất lượng cơng trình lỏng lẻo, thi cơng ạt khó kiểm sốt chất lượng cơng trình vai trò khoa học công nghệ lại trọng Trong phạm vi luận văn, cố gắng để nghiên cứu tìm tòi học hỏi, kết đạt chưa nhiều, xin giới thiệu số kết nghiên cứulý thuyết thực nghiệm để thơng qua việc mơ hình dạng mặt cắt, khả tháo đậptrànmặtcắt dạng WES Ophicerov nhằm phân tích ưu nhược điểm WES so với Ophixerov Elip Kết nghiên cứu áp dụng cho đậptrànhồchứanướcBản Mòng Từ kết đưa số kết luận sau đây: Đường cong mặttràn thực dụng thiết kế mặtcắt theo dạng WES phù hợp với mép lưỡi nước chảy tự sức cản dòng chảy qua tràn tương đối nhỏ Trên chiều rộng tràn, đậptrànmặtcắt dạng WES có khả tháo lớn đậptràn Creager-Ophixerov đậptrànmặtcắt đỉnh Elip Đây điều kiện cần để lựa chọn loại mặtcắtđập dạng WES thiết kế Diện tích mặtcắt ngang WES nhỏ thể hai yếu tố: + Thứ chiều cao đậpmặtcắt WES tính từ ngưỡng tràn trở lên thấp so với mặtcắttràn dạng Elip hay Creager-Ophixerov; + Thứ hai mătcắt ngang WES từ ngưỡng tràn trở xuống nhỏ nhất; Nghĩa khối lượng xây dựng đậptràn dạng WES nhỏ Ophixerov hay Elip Đây điều kiện đủ để xem xét tính khả thi mặtcắtđập dạng WES dự án 66 Những kết luận cho thấy việc áp dụng mặtcắt dạng WES vào thiết kế đậptrànhồchứanướcBản Mòng hồn tồn hợplýmặt khoa học có tính khả thi mặt kinh tế Tồn Kết nghiên cứu luận văn bước đầu, kết dựa nghiên cứulý thuyết thực nghiệm để thơng qua việc mơ hình dạng mặt cắt, khả tháo đậptrànmặtcắt dạng WES; dạng Elip Ophicerov nhằm phân tích ưu nhược điểm WES so với Ophixerov; Elip Do thời gian lực có hạn nên nhiều vấn đề thủy lực đậptrànmặtcắt WES chưa giải Hướng phát triển cần sâu nghiên cứu ảnh hưởng mạch động áp suất đến ổn định đập tràn, vấn đề khí thực tiêu hạ lưu, vấn đề ổn định đậpmặtcắt giảm so với Ophixerov Khi so sánh số kết nghiên cứulý thuyết với kết thí nghiệm mơ khả tháo, đường mặtnước ngưỡng tràn tồn sai số trình bày Những sai số tính tốn mơ tốn hai chiều, kết thu từ thí nghiệm mơ hình tốn khơng gian Mặc dù sai số không nhiều để khắc phục, cần tham khảo thêm nhiều kết thí nghiệm mơ hình thủy lực đậptrànmặtcắt WES để so sánh với kết tính tốn Từ xây dựng hệ số hiệu chỉnh nhằm hạn chế sai số nêu Kiến nghị Do đậptrànmặtcắt dạng WES có nhiều ưu điểm so với đậptrànmặtcắt dạng Creager – Ophixerov Elip nên cần ứng dụng để thiết kế đậptràn xả lũ thuộc hệ thống đầu mối cơng trình thủy lợi, thủy 67 điện nước ta giai đoạn tương lai; giảm đáng kể chi phí đầu tư cho cơng trình mà đảm bảo điều kiện kỹ thuật Đặc biệt giai đoạn suy thoái kinh tế thắt chặt đầu tư cơng vấn đề chi phí xây dựng cơng trình phải tính tốn cân nhắc kỹ lưỡng Khơng vậy, việc áp dụng đậptràn dạng WES nâng cao khả tháo nước điều kiện diễn biến bất lợi biến đổi khí hậu khó lường hay nạn chặt phá rừng đầu ngồn làm tăng lưu lượng lũ hồchứa nhanh lớn Trong trình thiết kế nước ta chưa có quy phạm nên chưa có sở để vận dụng, thiết kế đậptrànmặtcắt dạng WES số công trình thời gian qua chưa thống Vì vậy, tác giả mong muốn Bộ, Ngành có thẩm quyền cần sớm ban hành qui phạm tính tốn thuỷ lực đậptrànmặtcắt dạng WES TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2006), Quy phạm thiết kế đập bê tông trọng lực DL 5108-1999 (tài liệu dịch Trung - Việt) Bộ Thủy lợi (1977), Quy phạm tính tốn thủy lực đậptràn QP.TL.C-8 -76 Nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn Văn Cung, Lưu Công Đào, Nguyễn Như Khuê, Võ Xuân Minh, Hồng Văn Q, Vũ Văn Tảo (2006), Giáo trình Thuỷ Lực tập I tập II, Nhà xuất Nông nghiệp Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Xuân Đặng, Ngô Trí Viềng (2005), Cơng trình tháo lũ đầu mối hệ thống thủy lợi, Nhà xuất Xây dựng 68 Nguyễn Văn Mạo (2001), Tính tốn thủy lực cơng trình tháo nước, Bài giảng cao học NCS, Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội Phạm Ngọc Q (1998), Mơ hình tốn mơ hình vật lý cơng trình thủy lợi Phần mơ hình thủy lực cơng trình, Bài giảng cao học Tổng cơng ty Tư vấn Xây dựng Thủy lợi Việt Nam - CTCP (2011), Phụ lục tính tốn thủy lực tràn xả lũ HồchứanướcBản Mòng Trần Quốc Thưởng (2005), Thí nghiệm mơ hình thủy lực cơng trình, Nhà xuất Xây dựng Trần Quốc Thưởng, Vũ Thanh Te (2007), Đậptràn thực dụng, Nhà xuất Xây dựng 10 TCXDVN 285 - 2002: Cơng trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu thiết kế, Nhà xuất Xây dựng 11 Đặng Quốc Tuấn (2009), Nghiên cứu khả tháo nướcđậptrànmặtcắt dạng WES, Tạp chí khoa học cơng nghệ, Bộ Nơng nghiệp phát triển nông thôn, Số 130, ISSN 0866-7020 12 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam (2011), Báo cáo kết thí nghiệm mơ hình thủy lực hồchứanướcBản mòng: N o455D-TH-BC-TL03 13 Ngơ Trí Viềng, Nguyễn Chiến, Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Cảnh Thái (2004), Giáo trình Thuỷ cơng tập I tập II, Nhà xuất Xây dựng Tiếng Anh 14 C Y Wei and James E Lindell (2004), Hydraulic Design Handbook 15 USA Army corps of Engineers (1990), Hydraulics design of spillways, EM 1110-2-1603 ... khả tháo đập tràn mặt cắt dạng WES đập tràn mặt cắt dang Ophixerov Nghiên cứu trạng thái dòng chảy qua đập tràn mặt cắt dạng WES đập tràn mặt cắt dang Ophixerov Nghiên cứu mặt cắt đập tràn dạng... tiễn loại đập Nội dung đề tài Đề tài “Nghiên cứu mặt cắt hợp lý đập tràn hồ chứa nước Bản Mòng’’ đưa số kết nghiên cứu để thông qua việc mơ hình dạng mặt cắt, khả tháo đập tràn mặt cắt dạng WES... như: đập tràn thủy điện Sơn La; đập tràn hồ chứa nước Cửa Đạt; đập tràn hồ chứa nước Nước Trong,… 18 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY LỰC ĐẬP TRÀN 2.1 Khả tháo đập tràn thực dụng • Lưu lượng qua đập